RU2378624C2 - Method and device for control of liquid medium level with annunciation of availability of acoustic contact between transmitter and receiver of ultrasonic vibrations and surfaces of container walls - Google Patents
Method and device for control of liquid medium level with annunciation of availability of acoustic contact between transmitter and receiver of ultrasonic vibrations and surfaces of container walls Download PDFInfo
- Publication number
- RU2378624C2 RU2378624C2 RU2008111535/28A RU2008111535A RU2378624C2 RU 2378624 C2 RU2378624 C2 RU 2378624C2 RU 2008111535/28 A RU2008111535/28 A RU 2008111535/28A RU 2008111535 A RU2008111535 A RU 2008111535A RU 2378624 C2 RU2378624 C2 RU 2378624C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- receiver
- input
- emitter
- ultrasonic
- output
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к технике контроля уровня и наличия жидкости в технологических резервуарах и трубопроводах различных производств и может найти применение в металлургической, химической, нефтеперерабатывающей, водоподготовке и других отраслях промышленности.The present invention relates to techniques for controlling the level and presence of liquid in technological tanks and pipelines of various industries and may find application in metallurgical, chemical, oil refining, water treatment and other industries.
Известен способ ультразвукового контроля параметров жидких сред, например уровня жидкости в резервуарах, заключающийся в том, что в стенку резервуара по нормали к ней в зоне контроля уровня периодически вводят ультразвуковые колебания (УЗК), принимают отраженные от противоположной стенки импульсные сигналы и сигналы акустической реверберации в стенке резервуара, выделяют огибающую импульсов реверберации в заданной зоне и по ее амплитуде судят о наличии жидкости на контролируемом уровне [Л1].There is a method of ultrasonic control of parameters of liquid media, for example, the liquid level in tanks, which consists in the fact that ultrasonic vibrations (ultrasonic vibrations) are periodically introduced into the tank wall along the normal to it in the level control zone, pulse signals and acoustic reverberation signals reflected from the opposite wall are received the wall of the tank, the envelope of the reverberation pulses is isolated in a given zone and its amplitude is used to judge the presence of fluid at a controlled level [L1].
Недостатком данного способа контроля являются недостаточные точность и надежность контроля уровня, обусловленные незначительными изменениями амплитуды огибающей реверберационных импульсов при демпфировании стенки жидкостью и зависимостью амплитуды огибающей от акустического сопротивления контактного слоя между акустическими преобразователями и стенками резервуара.The disadvantage of this control method is the lack of accuracy and reliability of level control, due to minor changes in the amplitude of the envelope of the reverberation pulses when damping the wall with liquid and the dependence of the amplitude of the envelope on the acoustic resistance of the contact layer between the acoustic transducers and the walls of the tank.
Известен другой способ ультразвукового контроля уровня в резервуарах, заключающийся в том, что в зоне контроля в стенку резервуара под определенным углом к ней с помощью акустического излучателя периодически вводят продольную ультразвуковую волну (УЗВ) так, чтобы в стенке резервуара в результате преломления на ее внешней поверхности формировалась нормальная волна выбранной моды, распространяющаяся на фиксированном участке стенки, принимают эту волну акустическим приемником и используют ее амплитуду в качестве информационного сигнала об уровне, причем излучатель и приемник располагают по линии, параллельной поверхности контролируемой жидкости, одновременно возбуждают поверхностную волну, нечувствительную к демпфированию стенки резервуара жидкостью в зоне контроля уровня, принимают ее тем же акустическим приемником, ослабляют принятый входной сигнал, содержащий обе волны, детектируют и формируют пороговый сигнал, значение которого запоминают, при изменении акустического сопротивления контактного слоя сравнивают изменившуюся амплитуду поверхностной волны с пороговым сигналом и при снижении амплитуды формируют периодическую последовательность управляющих импульсов, число которых пропорционально величине первоначально введенного ослабления, направляют управляющие импульсы в цепи ослабления входного сигнала и восстанавливают амплитуду информационного сигнала [Л2].There is another method of ultrasonic level control in tanks, which consists in the fact that in the control zone a longitudinal ultrasonic wave (ultrasound) is periodically introduced into the tank wall at a certain angle to it using an acoustic emitter, so that in the tank wall as a result of refraction on its outer surface a normal wave of the selected mode was formed, propagating on a fixed part of the wall, this wave is received by an acoustic receiver and its amplitude is used as an information signal and about the level, and the emitter and receiver are placed along a line parallel to the surface of the controlled liquid, at the same time they excite a surface wave that is insensitive to damping of the tank wall by the liquid in the level control zone, take it with the same acoustic receiver, weaken the received input signal containing both waves, detect and form a threshold signal, the value of which is stored; when the acoustic resistance of the contact layer is changed, the changed amplitude of the surface wave is compared with Ogove signal and at lower amplitudes form a periodic sequence of control pulses whose number is proportional to the amount originally introduced attenuation control pulses fed to the input circuit and reduced attenuation the amplitude information signal [A2].
Недостатком данного способа являются недостаточные точность и надежность контроля уровня, обусловленные возможным наличием сварных швов и фланцевых соединений, ограничивающих акустическую базу (расстояние между излучателем и приемником должно быть не менее 0,5 м), необходимую для обеспечения требуемой чувствительности при использовании ультразвукового метода демпфирования стенки резервуара жидкостью при распространении (УЗК) внутри стенки и по ее поверхности.The disadvantage of this method is the lack of accuracy and reliability of level control due to the possible presence of welds and flange joints that limit the acoustic base (the distance between the emitter and receiver should be at least 0.5 m), necessary to ensure the required sensitivity when using the ultrasonic wall damping method reservoir liquid during propagation (ultrasonic testing) inside the wall and along its surface.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности ультразвукового контроля уровня при изменении акустического сопротивления контактного слоя между ультразвуковыми излучателем и приемником УЗК и поверхностью стенок резервуара.The objective of the present invention is to increase the reliability of ultrasonic level control when changing the acoustic resistance of the contact layer between the ultrasonic emitter and the ultrasonic receiver and the surface of the walls of the tank.
Более близким (прототипом) предложенному способу является второй [Л2].Closer (prototype) of the proposed method is the second [L2].
От известного способа предложенный отличается тем, что угол ввода первой продольной УЗВ в стенку резервуара выбирают равным 90°; первый приемник и первый излучатель размещают на диаметрально противоположных стенках резервуара; второй приемник размещают на общем волноводе с первым излучателем на расстоянии друг от друга не более двух диаметров между центрами их пьезопреобразователей; второй излучатель УЗВ размещают на общем волноводе с первым приемником на расстоянии не более двух диаметров между их пьезопреобразователями; принимают первую отраженную продольную УЗВ, полученную в результате отражения первой продольной УЗВ от границы раздела - волновод первого излучателя / контактный слой; формируют временной интервал приема первой продольной отраженной УЗВ вторым приемником таким образом, чтобы его начало на один-два периода резонансной частоты первой продольной отраженной УЗВ опережало ее поступление на вход второго приемника, а его окончание не превышало по времени 4-х периодов ее резонансной частоты, возбуждают второй излучатель по сигналу, опережающему поступление первой продольной УЗВ на вход первого приемника на один-два периода ее собственной резонансной частоты; принимают первым приемником вторую продольную отраженную УЗВ, полученную в результате отражения второй продольной УЗВ от границы раздела волновод первого излучателя/контактный слой; выбирают толщину и материал волноводов приемников и излучателей таким образом, чтобы вторая продольная отраженная УЗВ поступала на вход первого приемника в момент прихода на его вход первой продольной УЗВ.The proposed method differs from the known method in that the angle of entry of the first longitudinal ultrasonic ultrasound into the tank wall is chosen equal to 90 °; the first receiver and the first emitter are placed on diametrically opposite walls of the tank; the second receiver is placed on a common waveguide with the first emitter at a distance from each other no more than two diameters between the centers of their piezoelectric transducers; the second ultrasonic emitter is placed on a common waveguide with the first receiver at a distance of not more than two diameters between their piezoelectric transducers; take the first reflected longitudinal ultrasound, obtained as a result of reflection of the first longitudinal ultrasound from the interface — the waveguide of the first emitter / contact layer; form the time interval for receiving the first longitudinal reflected ultrasound by the second receiver in such a way that its beginning is one to two periods of the resonant frequency of the first longitudinal reflected ultrasound, ahead of its arrival at the input of the second receiver, and its end does not exceed 4 periods of its resonant frequency, excite the second emitter by a signal that is ahead of the first longitudinal ultrasound at the input of the first receiver by one or two periods of its own resonant frequency; accepting, by the first receiver, a second longitudinal reflected ultrasound obtained as a result of reflection of the second longitudinal ultrasound from the interface of the waveguide of the first emitter / contact layer; choose the thickness and material of the waveguides of the receivers and emitters in such a way that the second longitudinal reflected ultrasound is fed to the input of the first receiver at the time of arrival of the first longitudinal ultrasound at its input.
Техническим результатом такого способа является повышение надежности контроля уровня жидких сред в резервуарах и трубопроводах за счет формирования информации о состоянии контактных слоев между излучателем и приемником УЗК и поверхностью стенок резервуара и сигнализации наличия контакта.The technical result of this method is to increase the reliability of monitoring the level of liquid media in tanks and pipelines by generating information about the state of the contact layers between the emitter and receiver of the ultrasonic testing device and the surface of the walls of the tank and signaling the presence of contact.
Сущность предлагаемого способа контроля уровня жидких сред с сигнализацией наличия акустического контакта между излучателем УЗК и приемником УЗК и поверхностью стенки резервуара поясняется функциональной схемой на (фиг.1) и заключается в следующем.The essence of the proposed method for controlling the level of liquid media with the signaling of the presence of acoustic contact between the ultrasonic transducer and the ultrasonic receiver and the surface of the tank wall is illustrated by the functional diagram in (Fig. 1) and consists in the following.
На вертикальных стенках резервуара устанавливают на контролируемом уровне оппозитно, навстречу друг другу, первый излучатель УЗК и первый приемник УЗК. В первом излучателе возбуждают периодическую последовательность УЗК с определенной частотой следования FС, связанной с расстоянием между первым излучателем и первым приемником УЗК следующим соотношением:On the vertical walls of the tank, the first UZK emitter and the first UZK receiver are installed at a controlled level opposite to each other. In the first emitter, a periodic ultrasonic scan sequence is excited with a certain repetition rate F C associated with the distance between the first emitter and the first ultrasonic scan receiver by the following ratio:
FС=C/Ф,F C = C / F,
где FС - частота следования тактовых импульсов возбуждения;where F With - the frequency of the clock pulses of the excitation;
С - скорость распространения УЗК в жидкой среде;C is the propagation speed of ultrasonic testing in a liquid medium;
Ф - расстояние между первым излучателем и первым приемником УЗК.Ф - distance between the first emitter and the first receiver of ultrasonic testing.
УЗК первого излучателя вводят через контактный слой в стенку резервуара под прямым углом к ней, где они распространяются в виде первой продольной УЗВ. При условии, что контролируемая жидкая среда отсутствует на уровне установки первого излучателя и первого приемника УЗК, первая продольная УЗВ в результате многократных переотражений затухает в материале стенки резервуара. При наличии жидкой среды на контролируемом уровне и полном акустическом контакте со стороны первого излучателя и первого приемника УЗК со стенками резервуара, первая продольная УЗВ распространяется через жидкость, противоположную стенку, второй контактный слой и поступает на вход первого преемника УЗК. В электроакустическом тракте первого приемника УЗК осуществляют преобразование первой продольной УЗВ в электрический аналог (напряжение), в котором присутствует информационный сигнал об уровне жидкости на фоне акустических и наведенных электрических помех. С целью выделения информационного сигнала из помех, в принятом первым приемником УЗК сигнале выделяют его амплитудное значение, детектируют, сравнивают с пороговым значением, заданным выше уровня помех, нормируют по амплитуде и по времени, после чего подают в первый регистратор, сигнализирующий о наличии жидкости на уровне установки первого излучателя и первого приемника УЗК. Для контроля нарушения акустического контакта между стенками резервуара и волноводами первого излучателя и первого приемника УЗК на волноводе первого излучателя УЗК размещают второй приемник УЗК, а на волноводе первого приемника УЗК - второй излучатель УЗК. При этом независимо от наличия или отсутствия жидкой среды на контролируемом уровне на границах раздела двух сред - волновод / стенка резервуара - принимают первую и вторую продольные отраженные УЗВ, возникновение которых обусловлено наличием воздуха в контактных слоях, обладающих высоким акустическим сопротивлением. Наличие первой или второй продольных отраженных УЗВ свидетельствует о нарушении акустического контакта со стороны первого излучателя или первого приемника УЗК. С этой целью электрические сигналы первой и второй продольных отраженных УЗВ подвергают обработке с целью выделения полезного сигнала на фоне акустических и электрических помех и направляют в первую суммирующую схему с логической функцией «ИЛИ» и далее во второй регистратор, сигнализирующий о нарушении акустического контакта со стороны первого излучателя и первого приемника УЗК, и тем самым устраняют недостоверную информацию об уровне жидкой среды.The ultrasonic inspection of the first emitter is introduced through the contact layer into the tank wall at right angles to it, where they propagate in the form of the first longitudinal ultrasound. Provided that the controlled liquid medium is absent at the installation level of the first emitter and the first ultrasonic ultrasonic receiver, the first longitudinal ultrasonic ultrasound attenuates as a result of repeated reflections in the tank wall material. In the presence of a liquid medium at a controlled level and full acoustic contact from the side of the first emitter and the first ultrasonic ultrasonic receiver with the walls of the tank, the first longitudinal ultrasonic wave propagates through the liquid, the opposite wall, the second contact layer and enters the input of the first successor ultrasonic ultrasound. In the electro-acoustic path of the first ultrasonic ultrasound detector, the first longitudinal ultrasound is converted into an electrical analog (voltage), in which there is an information signal about the liquid level against the background of acoustic and induced electrical noise. In order to isolate the information signal from interference, its amplitude value is extracted in the signal received by the first receiver of the ultrasonic scanner, it is detected, compared with a threshold value set above the noise level, normalized in amplitude and time, and then fed to the first recorder, signaling the presence of liquid on the installation level of the first emitter and the first receiver of ultrasonic testing. To control the violation of acoustic contact between the walls of the tank and the waveguides of the first emitter and the first ultrasonic probe, a second ultrasonic probe is placed on the waveguide of the first ultrasonic probe, and the second ultrasonic probe is placed on the waveguide of the first ultrasonic probe. In this case, regardless of the presence or absence of a liquid medium at a controlled level at the interface between two media — the waveguide / tank wall — the first and second longitudinal reflected ultrasounds are adopted, the occurrence of which is due to the presence of air in the contact layers with high acoustic resistance. The presence of the first or second longitudinal reflected ultrasound ultrasound indicates a violation of acoustic contact from the side of the first emitter or the first receiver of the ultrasonic inspection. To this end, the electrical signals of the first and second longitudinal reflected ultrasound are subjected to processing in order to isolate a useful signal against the background of acoustic and electrical noise and sent to the first summing circuit with the logical function "OR" and then to the second recorder, signaling the violation of acoustic contact from the side of the first the emitter and the first receiver of the ultrasonic inspection, and thereby eliminate false information about the level of the liquid medium.
Известно устройство для контроля уровня в резервуарах, содержащее акустический излучатель и акустический приемник, установленные на внешней поверхности резервуара по линии, параллельной поверхности контролируемой жидкости на фиксируемом расстоянии навстречу друг другу, при этом акустический излучатель и акустический приемник содержат первые пьезопреобразователи, установленные на волноводах под углом α к стенке резервуара, и вторые пьезопреобразователи, установленные на тех же волноводах под углом β к стенке резервуара; генератор, состоящий из последовательно соединенных синхронизатора, возбудителя и усилителя мощности, выходом соединенного с акустическим излучателем; усилитель последовательно соединенный с первым входом первого селекторного каскада, первым пиковым детектором и измерительным каскадом (регистратором); последовательно соединенные синхронизатор, первый блок задержки, первый формирователь стробимпульса, второй вход первого селекторного каскада; второй блок задержки, последовательно соединенный с вторым формирователем стробимпульса, первым входом селекторного каскада, вторым пиковым детектором, первым входом компаратора, первым входом схемы совпадений, дешифратором, блоком аналоговых ключей, выход которого подключен на второй вход аттенюатора, а вход второго блока задержки и второй вход схемы совпадений подключены к выходу синхронизатора; последовательно соединенные акустический приемник, первый вход аттенюатора и усилитель, выходом подключенный к второму входу селекторного каскада; источник опорного напряжения, подключенный на второй вход компаратора [Л2].A device for controlling the level in tanks is known, comprising an acoustic emitter and an acoustic receiver mounted on the outer surface of the tank in a line parallel to the surface of the liquid being monitored at a fixed distance towards each other, while the acoustic emitter and acoustic receiver contain the first piezoelectric transducers mounted at an angle to the waveguides α to the tank wall, and second piezoelectric transducers mounted on the same waveguides at an angle β to the tank wall; a generator consisting of a series-connected synchronizer, pathogen and power amplifier output connected to an acoustic emitter; an amplifier connected in series with the first input of the first selector stage, the first peak detector and the measuring stage (recorder); serially connected synchronizer, the first delay unit, the first driver of the strobe pulse, the second input of the first selector stage; the second delay unit, connected in series with the second driver of the strobe pulse, the first input of the selector stage, the second peak detector, the first input of the comparator, the first input of the match circuit, the decoder, the analog key block, the output of which is connected to the second input of the attenuator, and the input of the second delay block and the second the input of the coincidence circuit is connected to the output of the synchronizer; a series-connected acoustic receiver, the first input of the attenuator and the amplifier connected to the second input of the selector stage by the output; reference voltage source connected to the second input of the comparator [L2].
Недостатком этого устройства является недостаточная надежность, обусловленная зависимостью амплитуды поверхностной волны не только от состояния контактных слоев между поверхностью резервуара и волноводами излучателя и приемника УЗК, но и от условий ее распространения по поверхности (шероховатость поверхности, наличие пор, раковин, демпфирующих слоев краски и другое). При этом нормальная информационная волна при распространении не претерпевает соответствующих изменений амплитуды, в связи с чем корректирующее воздействие амплитуды поверхностной волны может вносить ошибку в измерительный процесс.The disadvantage of this device is the lack of reliability due to the dependence of the amplitude of the surface wave not only on the state of the contact layers between the surface of the tank and the waveguides of the emitter and receiver of ultrasonic testing, but also on the conditions of its propagation on the surface (surface roughness, the presence of pores, sinks, damping layers of paint, etc. ) In this case, a normal information wave during propagation does not undergo corresponding changes in amplitude, and therefore the corrective effect of the amplitude of a surface wave can introduce an error into the measurement process.
Известно другое устройство для контроля уровня жидких сред в резервуарах, содержащее два идентичных акустических преобразователя, устанавливаемых на внешней поверхности резервуара на фиксируемом расстоянии навстречу друг другу, последовательно соединенные приемный усилитель, селекторный каскад, пиковый детектор (первый вход); последовательно соединенные синхронизатор, блок задержки, формирователь стробимпульса, подключенные - синхронизатор ко входу возбудителя, а формирователь стробимпульса - к первому входу селекторного каскада, включенного между усилителем и пиковым детектором, измерительный каскад (регистратор), последовательно соединенные второй блок задержки, второй формирователь стробимпульса, второй селекторный каскад (первый вход), второй пиковый детектор (первый вход), вторую схему совпадений (первый вход), суммирующую схему (второй вход), интегратор, выходом подключенный на вход измерительного каскада; последовательно соединенные инвертирующий каскад и первую схему совпадений (первый вход), подключенные - инвертирующий каскад к выходу первого пикового детектора, а первая схема совпадений - к первому входу суммирующей схемы, последовательно соединенные третий блок задержки и третий формирователь стробимпульса, подключенные входом третьего блока задержки - на параллельно соединенные входы первого и второго блоков задержки, вторые входы первого и второго пиковых детекторов и выход синхронизатора, а выходом третьего формирователя стробимпульса - на параллельно соединенные вторые входы первой и второй схем совпадений; согласующее устройство, включенное между вторым акустическим преобразователем и приемным усилителем, выход которого подключен на вторые входы селекторных каскадов [Л3].Another device for controlling the level of liquid media in reservoirs is known, comprising two identical acoustic transducers mounted on the outer surface of the reservoir at a fixed distance towards each other, connected in series by a receiving amplifier, a selector stage, a peak detector (first input); a synchronizer, a delay unit, a strobe driver, connected in series - a synchronizer to the pathogen input, and a strobe driver - to the first input of the selector stage connected between the amplifier and the peak detector, a measuring stage (recorder), a second delay unit, a second strobe generator, connected in series, second selector stage (first input), second peak detector (first input), second coincidence circuit (first input), summing circuit (second input), integrate p output connected to the input of the measuring stage; the inverting cascade and the first coincidence circuit (first input) connected in series - the inverting cascade to the output of the first peak detector, and the first coincidence circuit - to the first input of the summing circuit, the third delay unit and the third strobe generator connected to the input of the third delay unit in series - the parallel inputs of the first and second delay units, the second inputs of the first and second peak detectors and the synchronizer output, and the output of the third driver pulse - to parallel connected second inputs of the first and second coincidence circuits; a matching device connected between the second acoustic transducer and the receiving amplifier, the output of which is connected to the second inputs of the selector stages [L3].
Недостатком второго устройства [Л3] является недостаточная надежность, обусловленная зависимостью амплитуды как нормальной УЗВ, распространяющейся по поверхности стенки резервуара, так и продольной УЗВ, распространяющейся через стенки и контролируемую среду от акустического сопротивления контактного слоя между стенками волноводами излучателя и приемника УЗК, что не обеспечивает достоверность и надежность измерений уровня.The disadvantage of the second device [L3] is the lack of reliability due to the dependence of the amplitude of both normal ultrasound propagating along the surface of the tank wall and longitudinal ultrasound propagating through the walls and the controlled medium from the acoustic resistance of the contact layer between the walls of the waveguides of the emitter and the ultrasonic receiver, which does not provide reliability and reliability of level measurements.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности контроля уровня жидких сред в резервуарах за счет формирования информации о нарушении акустического контакта между волноводами излучателя и приемника УЗК и поверхностью стенок резервуара, исключающей недостоверные измерения уровня.The objective of the present invention is to increase the reliability of the control of the level of liquid media in tanks by generating information about the violation of acoustic contact between the waveguides of the emitter and receiver of ultrasonic testing and the surface of the walls of the tank, eliminating unreliable level measurements.
Более близким (прототипом) предложенному устройству является устройство [Л3].Closer (prototype) of the proposed device is a device [L3].
От выбранного прототипа предложенное устройство отличается тем, что дополнительно введены новые элементы: установленный на волноводе первого излучателя второй приемник так, что расстояние между центрами их дисковых пьезопреобразователей не превышает двух диаметров пьезопреобразователей; установленный на волноводе первого приемника второй излучатель так, что расстояние между центрами их дисковых пьезпреобразователей не превышает двух диаметров пьезопреобразователей; установлены новые связи: первый компаратор, подключенный первым входом на выход первого пикового детектора; первый источник опорного напряжения, подключенный выходом на второй вход первого компаратора, соединенного своим выходом с первым входом первой суммирующей схемы «ИЛИ»; второй компаратор, подключенный первым входом на выход второго пикового детектора; второй источник опорного напряжения, подключенный выходом на второй вход второго компаратора, соединенного своим выходом с вторым входом первой суммирующей схемы «ИЛИ»; вторую суммирующую схему «ИЛИ», первым входом подключенную на выход второго приемника, вторым входом - на выход первого приемника, а выходом - на вход усилителя; второй регистратор, подключенный входом на выход интегратора.The proposed device differs from the selected prototype in that new elements are additionally introduced: a second receiver mounted on the waveguide of the first emitter so that the distance between the centers of their disk piezoelectric transducers does not exceed two diameters of the piezoelectric transducers; a second emitter mounted on the waveguide of the first receiver so that the distance between the centers of their disk piezoelectric transducers does not exceed two diameters of the piezoelectric transducers; new connections were established: the first comparator connected by the first input to the output of the first peak detector; the first source of the reference voltage, connected to the second input of the first comparator, connected by its output to the first input of the first summing circuit OR; a second comparator connected by a first input to the output of the second peak detector; a second reference voltage source connected to the second input of the second comparator, connected by its output to the second input of the first summing circuit OR; the second summing circuit "OR", the first input connected to the output of the second receiver, the second input to the output of the first receiver, and the output to the input of the amplifier; the second recorder connected to the input to the output of the integrator.
Перечисленные отличия устройства позволяют повысить надежность контроля уровня жидких сред за счет исключения недостоверной информации при нарушении акустического контакта между излучателем и приемником УЗК и стенками резервуара.These differences of the device can improve the reliability of the control of the level of liquid media by eliminating inaccurate information in case of violation of the acoustic contact between the emitter and receiver of ultrasonic testing and the walls of the tank.
Функциональная схема устройства и импульсно - потенциальные диаграммы, поясняющие его работу, приведены на фиг.1, 2.Functional diagram of the device and pulse potential diagrams explaining its operation are shown in figures 1, 2.
1 - первый излучатель УЗК1 - the first emitter of ultrasonic testing
2 - первый приемник УЗК2 - the first UZK receiver
3 - стенка резервуара с одной стороны резервуара3 - tank wall on one side of the tank
4 - стенка резервуара с другой стороны резервуара4 - tank wall on the other side of the tank
5 - резервуар5 - tank
6 - уровень жидкой среды6 - liquid level
7 - контактный слой с одной стороны резервуара7 - contact layer on one side of the tank
8 - контактный слой с другой стороны резервуара8 - contact layer on the other side of the tank
9 - волновод излучателя9 - waveguide emitter
10 - волновод приемника10 - receiver waveguide
11 - синхронизатор11 - synchronizer
12 - возбудитель12 - pathogen
13 - усилитель мощности13 - power amplifier
14 - пьезопреобразователь первого излучателя14 - piezoelectric transducer of the first emitter
15 - пьезопреобразователь первого приемника15 - piezoelectric transducer of the first receiver
16 - вторая суммирующая схема «ИЛИ»16 - the second summarizing scheme OR
17 - усилитель17 - amplifier
18 - первый селектор18 - first selector
19 - первый блок задержки19 is the first block delay
20 - первый формирователь20 - first shaper
21 - первый пиковый детектор21 - first peak detector
22 - первый компаратор22 - first comparator
23 - первый источник опорного напряжения23 - the first source of reference voltage
24 - первый регистратор24 - first registrar
25 - пьезопреобразователь второго приемника25 - piezoelectric transducer of the second receiver
26 - второй селектор26 - second selector
27 - второй блок задержки27 - second block delay
28 - второй формирователь28 - second shaper
29 - второй пиковый детектор29 - second peak detector
30 - второй компаратор30 - second comparator
31 - второй источник опорного напряжения31 is a second source of reference voltage
32 - первая суммирующая схема «ИЛИ»32 is the first summarizing scheme OR
33 - интегратор33 - integrator
34 - второй регистратор34 - second registrar
35 - второй излучатель35 - second emitter
36 - пьезопреобразователь второго излучателя36 - piezoelectric transducer of the second emitter
37 - второй приемник УЗК37 - the second receiver of ultrasonic testing
38 - генератор38 - generator
Устройство содержит четыре идентичных акустических пьезопреобразователя 14, 25, 15, 36, входящие в состав излучателей УЗК 1, 35 и приемников УЗК 2, 37, соответственно установленных на внешней поверхности резервуара на диаметрально противоположных стенках 3, 5 навстречу друг другу; последовательно соединенные синхронизатор 11, возбудитель 12, усилитель мощности 13, пьезопреобразователь первого излучателя 14; последовательно соединенные первый блок задержки 19, первый формирователь 20, первый селектор 18 (первый вход), первый пиковый детектор 21, первый компаратор 22 (первый вход), первый регистратор 24; последовательно соединенные второй блок задержки 27, второй формирователь 28, второй селектор 26 (первый вход), второй пиковый детектор 29, второй компаратор 30 (первый вход), причем вход второго блока задержки 27 подключен к выходу синхронизатора 11 и входу первого блока задержки 19; последовательно соединенные первая суммирующая схема «ИЛИ» 32, интегратор 33, второй регистратор 34, причем первый вход первой суммирующей схемы «ИЛИ» 32 подключен к выходу первого компаратора 22, а второй вход - к выходу второго компаратора 30; последовательно соединенные пьезопреобразователь 25 второго приемника 37, вторая суммирующая схема «ИЛИ» 16 (первый вход), усилитель 17, выходом подключенный на параллельно соединенные вторые входы первого и второго селекторов 18, 26; пьезопреобразователь первого приемика 15, выходом подключенный на второй вход второй суммирующей схемы «ИЛИ» 16; пьезопреобразователь второго излучателя 36, подключенный к выходу первого формирователя 20.The device contains four identical acoustic piezoelectric transducers 14, 25, 15, 36, which are part of the ultrasonic detectors 1, 35 and ultrasonic detectors 2, 37, respectively mounted on the outer surface of the tank on diametrically opposite walls 3, 5 towards each other; serially connected synchronizer 11, exciter 12, power amplifier 13, piezoelectric transducer of the first emitter 14; the first delay unit 19, the first driver 20, the first selector 18 (first input), the first peak detector 21, the first comparator 22 (first input), the first recorder 24; the second delay unit 27, the second driver 28, the second selector 26 (first input), the second peak detector 29, the second comparator 30 (first input) connected in series, the input of the second delay unit 27 being connected to the output of the synchronizer 11 and the input of the first delay unit 19; connected in series to the first summing OR circuit 32, the integrator 33, the second recorder 34, the first input of the first OR summing circuit 32 being connected to the output of the first comparator 22, and the second input to the output of the second comparator 30; the piezoelectric transducer 25 of the second receiver 37 connected in series, the second “OR” 16 summing circuit (first input), an amplifier 17 connected to the second inputs of the first and second selectors 18, 26 connected in parallel; the piezoelectric transducer of the first receiver 15, the output connected to the second input of the second summing circuit OR 16; the piezoelectric transducer of the second emitter 36 connected to the output of the first driver 20.
Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.
Первый излучатель 1 и первый приемник 2 устанавливают на внешней поверхности стенок 3, 4 резервуара 5 на уровне контроля 6 жидкой среды. Ультразвуковые колебания излучают и принимают через контактные слои 7, 8, обеспечивающие акустический контакт волноводов 9, 10 излучателя 1 и приемника 2 соответственно с поверхностями стенок 3, 4 резервуара 5. Возбуждают первый излучатель 1 по сигналам генератора 38, в состав которого входят синхронизатор 11, возбудитель 12 и усилитель мощности 13. Синхронизатор 11 вырабатывает периодическую последовательность тактовых импульсов (1а), которую через возбудитель 12 и усилитель мощности 13 направляют на пьезопреобразователь 14 первого излучателя 1. Если жидкая среда присутствует на контролируемом уровне 6, УЗК через стенки резервуара 3, 4 и контролируемую жидкость поступают на вход первого приемника 2. Принятые первым приемником 2 УЗК преобразуют с помощью его пьезопреобразователя 15 в электрический аналог (напряжение) (15 в). С выхода первого приемника 2 принятый сигнал подают через второй вход второй суммирующей схемы «ИЛИ» 16, на вход усилителя 17, обеспечивающего необходимый уровень усиления для последующей обработки и выделения полезного сигнала на фоне акустических и наведенных электрических помех (15В1). С этой целью с выхода усилителя 17 усиленный сигнал подают на второй вход первого селектора 18, а на первый вход первого селектора 18 - первый стробимпульс (20д). Первый стробимпульс (20д) формируют с помощью первого блока задержки 19 и первого формирователя 20. В первом блоке задержки 19 в каждом периоде следования тактовых импульсов (1а) вырабатывают по их передним фронтам импульс (19 г), длительность которого на (1-2) периода УЗК меньше времени прохождения первой продольной УЗВ пути от первого излучателя 1 к первому приемнику 2. По заднему фронту (спаду) импульса задержки (19 г) вырабатывают первый стробимпульс (20д). Длительность первого стробимпульса (20д) выбирают не менее четырех периодов УЗК принятого и усиленного сигнала (15 в). Выходной сигнал (18е) первого селектора 18 подают на вход первого пикового детектора 21. В первом пиковом детекторе 21 выделяют огибающую импульсного информационного сигнала об уровне (21 ж) и с его выхода подают на первый вход первого компаратора 22. На втором входе первого компаратора 22 задают постоянное напряжение отсечки (23и) с помощью первого источника опорного напряжения 23, нормирующее выходной импульс (23к) компаратора 22 по амплитуде. С выхода компаратора 22 нормированные по времени и амплитуде импульсы (22к) подают на вход первого регистратора 24, вырабатывающего информационный сигнал (24л) о достижении жидкой средой заданного уровня 6.The
В случае нарушения контактного слоя 7 со стороны излучателя 1 на границе раздела - волновод 9 / контактный слой 7 - в результате высокого акустического сопротивления возникает первая продольная отраженная УЗВ. Эту волну принимают пьезопреобразователем 25 второго приемника 37, размещенного на волноводе 9 и отстоящего от пьезопреобразователя 14 первого излучателя 1 на расстоянии не более двух диаметров пьезопреобразователей между их центрами. С помощью пьезопреобразователя 25 второго приемника 37 осуществляют преобразование принятой первой отраженной УЗВ в электрический сигнал (напряжение) (25и), и направляют его на первый вход второй суммирующей схемы «ИЛИ» 16. При этом на ее выходе формируют сигнал только первой отраженной УЗВ (25и). Этот сигнал передают на вход усилителя 17 и после усиления направляют на второй вход второго селектора 26. На первый вход второго селектора 26 приводят второй стробимпульс (28о), который вырабатывают по сигналам (27и) второго блока задержки 27 и второго формирователя 28. Длительность второго стробимпульса (28о) выбирают не менее 4-х периодов собственных колебаний первой отраженной УЗВ. Время задержки второго стробимпульса (28о) выбирают меньше на 1-2 периода собственных колебаний первой отраженной УЗВ относительно времени распространения первой продольной УЗВ по волноводу 9 в прямом и обратном направлениях. При этом в точке отражения от границы раздела - волновод 9/ контактный слой 7 - первая продольная УЗВ трансформируется в первую отраженную продольную УЗВ, распространяющуюся в волноводе 9 со скоростью первой продольной УЗВ. Для того чтобы первая отраженная УЗВ попадала в "временные ворота", заданные длительностью второго стробимпульса (28о), толщину волновода 9 выбирают согласно формулеIn case of violation of the
S=(1÷2)×V/FS = (1 ÷ 2) × V / F
где S - толщина волновода;where S is the thickness of the waveguide;
V - скорость УЗК в материале волновода;V is the ultrasonic scanning speed in the waveguide material;
F - частота УЗК первой отраженной УЗВ.F is the ultrasound frequency of the first reflected ultrasound.
При этом длительность второго стробимпульса выбирают таким образом, чтобы его начало на 1-2 периода резонансной частоты первой продольной отраженной УЗВ опережало ее поступление на вход второго приемника, а его окончание не превышало 4-х периодов. Выделенный с помощью стробимпульса (28о) на выходе второго селектора 26 сигнал первой отраженной волны (26п) детектируют вторым пиковым детектором 29 и его огибающую (29е) направляют на первый вход второго компаратора 30. Порог срабатывания второго компаратора 30 задают на его втором входе с помощью второго источника опорного напряжения 31, уровень (31р) которого выбирают превышающим уровень акустических и наведенных на вход усилителя 17 электрических помех (15В1). На выходе второго компаратора 30 формируют последовательность нормированных импульсов (30 т). Эту последовательность импульсов подают на второй вход первой суммирующей схемы «ИЛИ» 32. С выхода первой суммирующей схемы «ИЛИ» 32 последовательность импульсов направляют в интегратор 33 и далее во второй регистратор 34, вырабатывающий сигнал (34у) в случае нарушения акустического контакта со стороны излучателя 1.In this case, the duration of the second strobe pulse is chosen so that its beginning by 1-2 periods of the resonant frequency of the first longitudinal reflected ultrasound is ahead of its arrival at the input of the second receiver, and its end does not exceed 4 periods. The signal of the first reflected wave (26p) extracted with a strobe pulse (28 °) at the output of the
При нарушении контактного слоя 8 со стороны первого приемника 2 на его выходе формируют сигнал второй продольной отраженной УЗВ 15В2. Для этого на волноводе 10 первого приемника 2 размещают второй излучатель 35 с пьезопреобразователем 36 второго излучателя 35. Центр дискового пьезопреобразователя 36 второго излучателя 35 удаляют от центра дискового пьезопреобразователя 15 первого приемника 2 на расстояние не более двух диаметров пьезопреобразователей 15, 36. Под действием периодической последовательности импульсов вырабатываемых первым формирователем 20 в пьезопреобразователе 36 возбуждают УЗК, вводят их в волновод 10 в виде второй продольной УЗВ, которую направляют в контактный слой 8. В результате высокого акустического сопротивления контактного слоя 8 на границе раздела двух сред - волновод 10 / контактный слой 8 - получают отраженные УЗК, принимают их первым приемником 2 и на его выходе формируют вторую отраженную продольную УЗВ 15В2. С выхода первого приемника 2 сигнал второй отраженной УЗВ 15В2 направляют на второй вход второй суммирующей схемы «ИЛИ» 16. При этом на выходе второй суммирующей схемы «ИЛИ» 16 формируют сигнал только второй продольной отраженной УЗВ. Выходной сигнал второй суммирующей схемы «ИЛИ» 16 подают на вход усилителя 17 и после усиления с выхода первого усилителя 17 - на второй вход второго селектора 26. На первый вход второго селектора 26 подают первый стробимпульс 20д для того, чтобы выделить сигнал второй продольной отраженной УЗВ 15В2. Поскольку сигнал второй продольной отраженной УЗВ 15В2 распространяют в канале информационного сигнала 15 в и по времени он должен занять его местоположение, то толщину волновода 10 выбирают согласно формулеIn case of violation of the contact layer 8 from the side of the first receiver 2, a signal of the second longitudinal reflected ultrasound 15 V2 is generated at its output. For this, a second emitter 35 with a piezoelectric transducer 36 of the second emitter 35 is placed on the waveguide 10 of the first receiver 2. The center of the disk piezoelectric transducer 36 of the second emitter 35 is removed from the center of the disk piezoelectric transducer 15 of the first receiver 2 to a distance of not more than two diameters of the piezoelectric transducers 15, 36. Under the action of the periodic sequence pulses generated by the first driver 20 in the piezoelectric transducer 36 excite ultrasonic testing, introduce them into the waveguide 10 in the form of a second longitudinal ultrasound, which is sent to the contact th layer 8. As a result, the high acoustic resistance of the contact layer 8 at the interface of two media - the waveguide 10 / contact layer 8 - receive reflected ultrasonic examination, take their first receiver 2 and is formed at its output a second reflected longitudinal RAS 15 B2. From the output of the first receiver 2, the signal of the second reflected ultrasound ultrasound 15 В2 is sent to the second input of the second summing OR circuit 16. At the same time, at the output of the second summing OR circuit 16, only the second longitudinal reflected ultrasound signal is generated. The output signal of the second summing circuit "OR" 16 is fed to the input of the amplifier 17 and after amplification from the output of the first amplifier 17 to the second input of the
S=(1÷2)×V/FS = (1 ÷ 2) × V / F
где S - толщина волновода;where S is the thickness of the waveguide;
V - скорость УЗК в материале волновода;V is the ultrasonic scanning speed in the waveguide material;
F - частота УЗК первой отраженной УЗВ.F is the ultrasound frequency of the first reflected ultrasound.
После выделения сигнала второй продольной отраженной УЗВ на выходе второго селектора 26 его подвергают тем же преобразованиям, что и первый информационный сигнал 15в, а именно детектируют во втором пиковом детекторе 29 и сравнивают во втором компараторе 30 с пороговым напряжением второго источника опорного напряжения 31. С выхода второго компаратора 30 нормированный по амплитуде и времени сигнал второй продольной отраженной УЗВ 15В2 подают на второй вход первой суммирующей схемы «ИЛИ» 32, которая пропускает его на вход интегратора 33 и далее во второй регистратор 34, сигнализирующий о нарушении акустического контакта со стороны приемника 2.After the second longitudinal reflected ultrasound signal is extracted at the output of the
Таким образом, при нарушении акустического контакта хотя бы в одном из контактных слоев 7 или 8 на выходе второго регистратора 34 формируют сигнал отсутствия акустического контакта.Thus, in case of violation of the acoustic contact in at least one of the contact layers 7 or 8 at the output of the second recorder 34, a signal of the absence of acoustic contact is generated.
Предложенное изобретение является новым, так как оно неизвестно из предшествующего уровня техники, относящейся к определению уровня или наличия жидких сред в технологических резервуарах, и использует неизвестный способ контроля уровня жидких сред с сигнализацией наличия акустического контакта между излучателем и приемником УЗК и поверхностью стенки резервуара, заключающийся в том, что первый излучатель и первый приемник размещают на диаметрально противоположных стенках резервуара, периодически возбуждают первую продольную УЗВ в первом излучателе и вводят ее в стенку резервуара под углом 90° к ее поверхности, принимают первую продольную УЗВ первым приемником, выделяют амплитуду, детектируют, формируют пороговый сигнал, формируют периодическую последовательность нормированных по времени и амплитуде импульсов, интегрируют их и формируют сигнализирующий сигнал о достижении регламентируемого уровня, дополнительно размещают на общем волноводе с первым излучателем второй приемник УЗВ на расстоянии не более двух диаметров между центрами их пьезопреобразователей, принимают вторым приемником первую отраженную продольную УЗВ, полученную из первой продольной УЗВ в результате отражения от границы раздела - волновод первого излучателя / контактный слой; формируют временной интервал приема первой продольной отраженной УЗВ вторым приемником таким образом, чтобы его начало на один-два периода резонансной частоты первой продольной отраженной УЗВ опережало ее поступление на вход второго приемника, а его окончание не превышало по времени 4-х периодов ее резонансной частоты; дополнительно размещают на общем волноводе с первым приемником второй излучатель на расстоянии не более двух диаметров между центрами их пьезопреобразователей, возбуждают второй излучатель по сигналу, опережающему момент поступления первой продольной УЗВ на вход первого приемника на один-два периода ее собственной резонансной частоты, принимают вторую продольную отраженную УЗВ первым приемником, полученную в результате отражения второй продольной УЗВ от границы раздела - волновод первого излучателя / контактный слой - выбирают толщину и материал волноводов излучателей и приемников таким образом, чтобы вторая отраженная продольная УЗВ поступала на вход первого приемника в момент прихода на его вход первой продольной УЗВ, объединяют первую и вторую продольные отраженные УЗВ, усиливают их, выделяют амплитуду, детектируют, формируют периодическую последовательность нормированных по времени и по амплитуде импульсов, суммируют в втором логическом сумматоре «ИЛИ» и при наличии на выходе сумматора хотя бы одной последовательности импульсов интегрируют их и формируют сигнализирующий сигнал о нарушении акустического контакта со стороны первого излучателя или первого приемника.The proposed invention is new, since it is unknown from the prior art relating to the determination of the level or presence of liquid media in process tanks, and uses an unknown method of controlling the level of liquid media with signaling the presence of acoustic contact between the emitter and the ultrasonic receiver and the surface of the tank wall, which consists in that the first emitter and the first receiver are placed on diametrically opposite walls of the tank, the first longitudinal ultrasound in periodically is excited trench the emitter and introduce it into the tank wall at an angle of 90 ° to its surface, take the first longitudinal ultrasound with the first receiver, select the amplitude, detect, form a threshold signal, form a periodic sequence of pulses normalized in time and amplitude, integrate them and form a signal signal of achievement regulated level, additionally placed on a common waveguide with the first emitter, the second ultrasound receiver at a distance of not more than two diameters between the centers of their piezoelectric transducers, with take the second receiver the first reflected longitudinal ultrasound obtained from the first longitudinal ultrasound as a result of reflection from the interface — the waveguide of the first emitter / contact layer; form the time interval for receiving the first longitudinal reflected ultrasound by the second receiver so that its beginning by one to two periods of the resonant frequency of the first longitudinal reflected ultrasound is ahead of its arrival at the input of the second receiver, and its end did not exceed 4 periods of its resonant frequency in time; additionally placed on a common waveguide with the first receiver, the second emitter at a distance of no more than two diameters between the centers of their piezoelectric transducers, excite the second emitter by a signal that is one to two periods of its own resonant frequency ahead of the first longitudinal ultrasound at the input of the first receiver, take the second longitudinal the reflected ultrasonic ultrasound by the first receiver, obtained by reflecting the second longitudinal ultrasonic ultrasound from the interface — the waveguide of the first emitter / contact layer — select the thickness Well, the material of the waveguides of the emitters and receivers in such a way that the second reflected longitudinal ultrasonic ultrasound arrives at the input of the first receiver at the moment of arrival of the first longitudinal ultrasonic ultrasound, it combines the first and second longitudinal reflected ultrasounds, amplify them, select the amplitude, detect, form a periodic sequence of normalized in time and in amplitude of the pulses, summarize in the second logical adder "OR" and if there is at least one sequence of pulses at the output of the adder integrate them and form the signaling signal about the violation of acoustic contact from the side of the first emitter or the first receiver.
Предложенные изобретения имеют новизну, имеют изобретательский уровень, содержат новые элементы и стадии, так как они используют неизвестные способ и устройство, повышающие надежность и точность контроля уровня жидких сред в технологических резервуарах за счет контроля с помощью продольных УЗВ акустического контакта между волноводами излучателей и приемников и стенками резервуара, исключают недостоверную информацию об уровне в случае нарушения акустического контакта.The proposed inventions are new, have an inventive step, contain new elements and stages, since they use an unknown method and device that increase the reliability and accuracy of level control of liquid media in process tanks due to the control of the acoustic contact between the waveguides of the emitters and receivers using longitudinal ultrasound the walls of the tank, exclude inaccurate level information in case of violation of acoustic contact.
Предложенное устройство контроля уровня жидких сред в резервуарах с сигнализацией наличия акустического контакта между излучателем и приемником ультразвуковых колебаний УЗК и поверхностью стенки резервуара, содержащее два идентичных акустических преобразователя (первый излучатель и первый приемник УЗК), установленные на внешней поверхности резервуара на фиксированном расстоянии навстречу друг другу, последовательно соединенные синхронизатор, возбудитель, усилитель мощности, первый акустический преобразователь; последовательно соединенные первый блок задержки, первый формирователь, первый селектор (первый вход), первый пиковый детектор; последовательно соединенные второй блок задержки, второй формирователь, второй селектор (первый вход), второй пиковый детектор, причем вход второго блока задержки подключен к выходу синхронизатора и входу первого блока задержки; приемный усилитель, выходом подключенный на вторые входы первого и второго селекторов; последовательно соединенные первая суммирующая схема «ИЛИ», интегратор; первый регистратор, отличающееся тем, что дополнительно введены: установленный на волноводе первого излучателя второй приемник так, что расстояние между центрами их дисковых пьезопреобразователей не превышает двух диаметров пьезопреобразователей; установленный на волноводе первого приемника второй излучатель так, что расстояние между центрами их дисковых пьезпреобразователей не превышает двух диаметров пьезопреобразователей; причем первый формирователь и пьезопреобразователь второго излучателя установлены с возможностью возбуждения УЗК в пьезопреобразователе второго излучателя под действием периодической последовательности импульсов, вырабатываемых первым формирователем; первый компаратор, подключенный первым входом на выход первого пикового детектора; первый источник опорного напряжения, подключенный выходом на второй вход первого компаратора, соединенного своим выходом с первым входом первой суммирующей схемы «ИЛИ»; при этом первый компаратор и первый регистратор установлены с возможностью подачи с выхода первого компаратора на вход первого регистратора нормированных по времени и амплитуде импульсов; второй компаратор, подключенный первым входом на выход второго пикового детектора; второй источник опорного напряжения, подключенный выходом на второй вход второго компаратора, соединенного своим выходом с вторым входом первой суммирующей схемы «ИЛИ»; вторую суммирующую схему «ИЛИ», первым входом подключенную на выход второго приемника, вторым входом - на выход первого приемника, а выходом - на вход приемного усилителя; второй регистратор, подключенный входом на выход интегратора.The proposed device for monitoring the level of liquid media in tanks with the signaling of the presence of acoustic contact between the emitter and the ultrasonic vibrations receiver of the ultrasonic testing device and the surface of the tank wall, containing two identical acoustic transducers (the first emitter and the first ultrasonic scanning receiver) installed on the outer surface of the tank at a fixed distance towards each other serially connected synchronizer, exciter, power amplifier, first acoustic transducer; connected in series to the first delay unit, the first driver, the first selector (first input), the first peak detector; the second delay unit, the second driver, the second selector (first input), the second peak detector, connected in series with the input of the second delay unit connected to the output of the synchronizer and the input of the first delay unit; a receiving amplifier connected to the second inputs of the first and second selectors by an output; series-connected first summing circuit OR, integrator; a first recorder, characterized in that it is additionally introduced: a second receiver mounted on the waveguide of the first emitter so that the distance between the centers of their disk piezoelectric transducers does not exceed two diameters of the piezoelectric transducers; a second emitter mounted on the waveguide of the first receiver so that the distance between the centers of their disk piezoelectric transducers does not exceed two diameters of the piezoelectric transducers; moreover, the first driver and the piezoelectric transducer of the second emitter are installed with the possibility of excitation of ultrasonic testing in the piezoelectric transducer of the second emitter under the action of a periodic sequence of pulses generated by the first driver; a first comparator connected by a first input to the output of the first peak detector; the first source of the reference voltage, connected to the second input of the first comparator, connected by its output to the first input of the first summing circuit OR; the first comparator and the first registrar are installed with the possibility of supplying from the output of the first comparator to the input of the first registrar normalized in time and amplitude of the pulses; a second comparator connected by a first input to the output of the second peak detector; a second reference voltage source connected to the second input of the second comparator, connected by its output to the second input of the first summing circuit OR; the second summing circuit "OR", the first input connected to the output of the second receiver, the second input to the output of the first receiver, and the output to the input of the receiving amplifier; the second recorder connected to the input to the output of the integrator.
Предложенные изобретения применимы в промышленности для контроля уровня жидких сред в пневмогидроаккумуляторах насосно-аккумуляторных станций кузнечно-прессового, прессово-прокатного, трубопрокатного производств, в емкостях с жидким хлором, аммиаком; в промсосудах с концентрированными кислотами и т.д.The proposed inventions are applicable in industry to control the level of liquid media in pneumatic accumulators of pumping and storage stations of forge-and-press, press-rolling, pipe-rolling production, in containers with liquid chlorine, ammonia; in industrial vessels with concentrated acids, etc.
ЛитератураLiterature
1. Патент США №4145917, НКИ 73/53, 73/32R, 73/67.5R, 1959 г.1. US patent No. 4145917, NKI 73/53, 73 / 32R, 73 / 67.5R, 1959
2. Патент №2123172, G01F 23/296, 1998 г.2. Patent No. 2123172, G01F 23/296, 1998
3. Патент №2134868, G01F 23/28, 1997 г.3. Patent No. 2134868, G01F 23/28, 1997.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008111535/28A RU2378624C2 (en) | 2008-03-27 | 2008-03-27 | Method and device for control of liquid medium level with annunciation of availability of acoustic contact between transmitter and receiver of ultrasonic vibrations and surfaces of container walls |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008111535/28A RU2378624C2 (en) | 2008-03-27 | 2008-03-27 | Method and device for control of liquid medium level with annunciation of availability of acoustic contact between transmitter and receiver of ultrasonic vibrations and surfaces of container walls |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008111535A RU2008111535A (en) | 2009-10-10 |
| RU2378624C2 true RU2378624C2 (en) | 2010-01-10 |
Family
ID=41260160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008111535/28A RU2378624C2 (en) | 2008-03-27 | 2008-03-27 | Method and device for control of liquid medium level with annunciation of availability of acoustic contact between transmitter and receiver of ultrasonic vibrations and surfaces of container walls |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2378624C2 (en) |
-
2008
- 2008-03-27 RU RU2008111535/28A patent/RU2378624C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008111535A (en) | 2009-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5877997A (en) | Pulse echo distance measurement | |
| US10458871B2 (en) | Apparatus and method for measuring the pressure inside a pipe or container | |
| CN107636423B (en) | Method for determining the resonant frequency of a pipe wall and clamping-type ultrasonic flow measuring device | |
| US7467560B2 (en) | Broadband long pulse ultrasonic inspection | |
| CA2699474C (en) | Acoustic thickness measurements using gas as a coupling medium | |
| WO2019097055A1 (en) | Device and method for detecting deposition layers in a conduit conducting a liquid or a soft medium and/or for level detection | |
| RU2378624C2 (en) | Method and device for control of liquid medium level with annunciation of availability of acoustic contact between transmitter and receiver of ultrasonic vibrations and surfaces of container walls | |
| GB2167185A (en) | Acoustically detecting and/or identifying a liquid | |
| RU2112221C1 (en) | Method of ultrasonic checking of liquid media level in reservoirs | |
| RU2437066C1 (en) | Method for ultrasonic measurement of level of liquid in reservoirs and apparatus for ultrasonic measurement of level of liquid in reservoirs | |
| RU2620023C1 (en) | Method of determining the place of the flow in the pipeline and the device for its implementation | |
| US11054399B2 (en) | Inspection method | |
| RU2178552C1 (en) | Method for ultrasonic inspection of liquid level in pipeline | |
| RU2123172C1 (en) | Method and device to check level of liquid medium in reservoirs | |
| GB2284053A (en) | Detecting presence or absence of liquid in a vessel | |
| RU2239793C2 (en) | Method of ultrasonic monitoring of interface between immiscible fluids in tanks | |
| RU2188398C1 (en) | Method of ultrasonic indication of level of loose media contained in reservoir | |
| US4246800A (en) | Strobed power supply for an ultrasonic measuring instrument | |
| US20240210358A1 (en) | Method and Device for Checking the Wall of a Pipeline for Flaws | |
| RU2178150C1 (en) | Device for ultrasonic test of level or presence of liquid in pipe-line | |
| RU2195635C1 (en) | Method of measurement of level of liquid and loose media | |
| RU2292529C2 (en) | Ultrasonic level meter | |
| RU2134868C1 (en) | Device for ultrasonic check of liquid media level in reservoir | |
| SU603896A1 (en) | Method of testing acoustic contact | |
| SU1211611A1 (en) | Method of determining sound velocity |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180328 |